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"Wenn es warm ist, ist es OK"
Kunden mit der Einstellung sind sicherlich die Lieblinge der SHK Branche



Ich habe eine grundsätzliche Frage zur Optimierung der Volumenströme. Inwiefern kann man den primären Volumenstrom vorgeben?
Darüber hinaus gibt es ja auch einen Wertebereich den die jeweilige WP liefern kann.
z.B. habe ich kürzlich in den Unterlagen der Vaillant Arotherm plus 75/8.1 gelesen, dass der Durchfluss min/max ca. 600/1200 l/h beträgt.

Mit meiner aktuellen Gastherme habe ich, gemessen an der HK-Pumpe, etwa 1400 l/h.
Laut den Daten kann die Arothern das ja nicht liefern. Ist die dann nur mit Puffer geeignet oder müsste ich die Hydraulik neu abgleichen. Von der Leistung, würde sie dagegen gut passen.

Im Detail kenne ich mich nur mit der Samsung EHS aus, ansonsten bin ich eher theoretisch und auf Basis der physikalischen Grundlagen unterwegs.

Die meisten WP regeln den Volumenstrom mit einem konstanten DT zwischen Vor- & Rücklauf.
Ich glaube aber das Vaillant-WP (und die einige andere Anbieter) auch einen konstanten Volumenstrom regeln können.
Was die spezifische Anlage kann, müsstest du mit dem Anbieter besprechen.
Die DT-Regelung ist aber im Einkreissystem effizienter.

Bei einer 7,5 kW Wärmepumpe machen 1200 l/h durchaus Sinn, dann ist das DT bei Nennlast rund 5 K. Bei geringerer Leistung entsprechend weniger.

Ein Parallelspeicher als hydraulische Weiche (im Doppelstich angebunden) macht nur in Zweikreissystemen überhaupt Sinn. In Einkreissystemen kann ein Rücklauf-Reihen-Puffer erforderlich sein um das Systemvolumen zu vergrößern. Das ist aber nur bei kleinen Heizkörpersystemen erforderlich.

Man muss nur einen Heizungsbauer finden der willens ist so etwas auch zu bauen.

Wie wohl der Heizungsbauer bei verbautem Puffer die Volumenströme optimiert?
Ich vermute: Gar nicht, das wird bei der Installation einmal irgendwie eingestellt und gut ist.

Meinst Du damit ein festes DT und variablen Volumenstrom? Kannst Du erklären, warum es effizienter ist? Und, ob das grundsätzlich so ist?

Hier auch wieder nur eine prinzipielle Antwort weil genaue Einstellungen immer anlagespezifisch optimiert werden müssen.

Die Effizienz und damit der Stromverbrauch der WP ist abhängig vom Temperaturhub zwischen der Außentemperatur und der mittleren Temperatur (TM) im WP-Kreislauf ( also (VL+RL)/2 ) Hier ist es eigentlich fast egal mit welchem DT man die WP betreibt.

An den Seite der Wärmeübertragern wirkt zwar auch TM, aber gerade bei niedrigen VL-Temperaturen wird auch das DT zwischen der Heizoberfläche und der Raumtemperatur wichtiger. Das ist halt wie beim Gefälle einer Rutschbahn, nur das der Zusammenhang nicht linear sondern exponentiell ist. Wenn die Hälfte der Heizfläche nur noch ein geringes DT zur Raumtemperatur hat, ist sie unterproportional wirksam. Irgendwie muss die Wärme aber in den Raum kommen.

Man muss also individuell abwägen (und ausprobieren), ob man Pumpleistung mit COP = 1 zur Reduzierung der Vorlauftemperatur aufwendet, oder eine etwas höhere Vorlauftemperatur mit COP >> 1 erzeugt, um die Wärme ins Haus zu bringen.
Im Prinzip ist es aber effizienter möglichst wenig Pumpleistung ins System zu stecken. (weil deren immer COP = 1 ist)

Als Daumenwert für einen effizienten WP-Betrieb gilt ein DT von 5 K (im Bivalenzpunkt) als anzustreben. Das ist aber nur ein Daumenwert.

In Systemen mit wenig Druckverlust wählt man ein etwas geringeres DT, ist der Druckverlust hoch, kann man auch 1 oder 2 oder 3 Grad höher gehen.

In meinem System mit wenig Druckverlust habe ich DTsoll auf 4 K gestellt.
Weil die Pumpen bei min. Leistung (13 Watt) aber gut 500 l/h fördern, läuft die Anlage meistens mit 2 bis 3 °C DT. Das ist für meiner Heizkörperanlage mit max. 35 °C Vorlauftemperatur (bei NAT = -8°C) auch essentiell, sonst würde es nicht funktionieren.

Aber im Vergleich zu den Verlusten eines Parallelpuffers sind das alles akademische Diskussionen um die letzten 1 - 2 % Effizienz.

Hydraulische Weichen sind fast immer Mist!
Alle Anlagen ohne Weiche laufen fast immer viel effizienter!

Dass die Heizkörper eine gewisse Temperatur haben sollten, ist klar.
Ich hatte Dich aber auch so verstanden, dass ein festes DeltaT tendenziell besser ist als ein fester Volumenstrom. Das war der Hintergund meiner Frage.
Wenn ich z.B. 1000l/h durch das Haus bekomme, und die Heizlast so hoch ist, dass ich bei NAT ein delta T von recht hohen 8K brauche, wäre es nach meinem Verständnis ungünstig, wenn ich bei z.B. bei 0 Grad immer noch 8K habe und dann zwangsläufig nur noch um die 600 bis 700l/h.
Und was passiert in so einem Fall bei +10° AT? Immer noch 8K, dann mit 300l/h?

Und bist Du sicher, dass der Hub zwischen AT und HK-Mitteltemperatur entscheidend für die Effizienz der Wärmepumpe ist und nicht zwischen AT und VLT. Ich frage auch, weil hier die Arbeit von Prof. Schenk oft in diesem Sinne missverstanden wird. (Habe mir neulich mal die Mühe gemacht, sie zu lesen und festgestellt, dass das nicht die Essenz ist).

Ja, die reine Pumpenleistung geht nur 1:1 ins System.
Das Ziel bei einem höheren Durchfluss ist ja eine kleinere Spreizung. Damit bekommt man dann die gleiche Heizleistung, bei gleichzeitig niedrigerer VL Temperatur ins System. Dadurch steigt der gesamt COP der Anlage .
Man erkauft sich mit der zusätzlichen Pumpenleistung also eine bessere Gesamteffizienz.

Das funktioniert sinnvoll aber nur bis zu einem gewissen Grad.

Daher rührt ja auch meine ursprüngliche Frage zur Optimierung des Durchflusses.

Ja, in der Thermodynamik wirkt immer TM.

Wenn die Hydraulik so knapp ist, dass bei NAT ein DT von 8 K erforderlich ist, sollte, thermischer Abgleich vorausgesetzt, der Volumenstrom möglichst lange möglichst hoch sein um die Flächenleistung des HK zu erhöhen und mit möglichst geringer VL-Temperatur fahren zu können.
Bei beschränktem Volumenstrom wird man im Bereich hoher Heizlasten aber immer einen Kompromiss zwischen Raumtemperatur und Systemeffizienz machen müssen.

Wie funktioniert die Regelung?
Wenn DTist > DTsoll, erhöht die PWM den Volumenstrom bis die Maximaldrehzahl erreicht ist. Danach steigt das DT im Heizkreis bei konstantem Volumenstrom.
Das würde für konstante Raumtemperatur einen Knick in der Heizkurve erforderlich machen, weil die Vorlauftemperatur jetzt schneller steigen müsste. Wenn der Massenstrom konstant bleibt, muss die zusätzliche Wärmemenge ja nur noch über den Anstieg des DT transportiert werden. Das wird etwas davon kompensiert, dass Heizkörper mit steigender Vorlauftemperatur mehr "Wärme / Fläche x DT" abgibt.
Trotzdem kann es erforderlich sein die Heizkurve bei niedrigen AT manuell etwas anzuheben (über die + / - Taste an der Steuerung), oder du machst es wie ich und baust modulierende Gebläsekonvektoren ein die die Raumtemperatur bei konstantem Vorlauf durch Anpassung des Luftstroms regeln. Ich habe einen im Bad der immer läuft und einen im offenen Flur der wegen der Geräusche erst bei sehr niedrigen AT anfängt zu "blasen". (Kompromiss auf Komfort und Effizienz)

Bei hohen Außentemperaturen kommt dann der Mindestvolumenstrom ins Spiel. Weiter runter moduliert die PWM nicht.
300 l/h wirst du nicht sehen. Bei meiner 5 kW-Anlage liegt er regelungstechnisch bei 420 l/h. WP mit mehr Leistung haben einen höheren Mindestvolumenstrom. Wenn der erreicht ist, reduziert sich mit weiter abnehmender Heizlast einfach das DT im Heizkreis. Das kompensiert etwas die abnehmende spezifische Wärmeübertragung der HK bei geringen VL-Temperaturen.
Ich habe unterstützend den unteren Punkt der HK auf 28°C bei 8°C AT gesetzt. Wird es wärmer, sinkt der VLsoll trotzdem nicht weiter, damit die HK überhaupt noch etwas Wärme abgeben. Dann ist der COP aber ohnehin > 6, da ist es fast egal.

Lange Rede kurzer Sinn, da hilft nur trial & error.
Ich würde mit einem DT von 4 bis 5 K starten (oder dem DT das bei 100% Durchfluss ca. 95% der Heiztage abdeckt) und dann die Heizkurve anpassen.

Aber solange du keine Weiche hast ist das alles nur Feintuning für die letzten 5 % Effizienz.

Danke! Ich möchte gar nicht tunen, es waren nur grundsätzliche Fragen.
Dass der WP eine hohe Spreizung bei gleicher Mitteltemperatur egal ist, kann ich mir immer noch nicht vorstellen. Es hängt aber (auch nach Schenk) wohl auch vom Kältemittel ab. Dass hohe VL-Temperaturen dem Heizkörper etwas "lieber" sind, ist klar.
Natürlich geht in der Gesamtbetrachtung des Stromverbrauchs die Umwälzpumpe ein.

Ich fahre mit festem Volumenstrom in einen bösen Trennpuffer, wo ein festes delta T ohnehin keinen Sinn macht. Habe dabei Spreizungen von etwa 2K bis 7K.
Die Heizkurve ist rücklaufgeführt (VL-Kurve wird also mit steigender Spreizung bei Kälte steiler) auch mit einer Mindesttemperatur von 29°, was ab etwa 12° AT zum Tragen kommt.

Es ist umgekehrt, die Effizienz der WP (COP) hängt von der VLT ab. Die Heizleistung des Heizkörpers von der mittleren Temperatur aus VLT und RLT.

Genau dieser Unterschied ist der Grund für den beobachteten Mehrverbrauch eines Puffers.

Entweder gibt es

(a) wenn der Volumenstrom im Heizkreis kleiner ist als der Volumenstrom von der WP, eine Anhebung der Rücklauftemperatur weil wesentlich mehr Wasser von der WP umgewälzt wird, als in den Heizkreisen, oder

(b) wenn der Volumenstrom im Heizkreis größer ist als der Volumenstrom von der WP, senkt sich die Vorlauftemperatur für die Heizkreise ab, weil kaltes Wasser aus den Heizkreisen beigemischt wird.

bei (a) ist die mittlere Temperatur im WP-Kreis höher als im Heizkreis, damit ist der COP schlechter als er sein müsste.

bei (b) ist die mittlere Temperatur im Heizkreis niedriger als die in der WP, damit ist ebenfalls der COP schlechter als er sein müsste.

Anders als hier aber mitunter dargestellt wird, geht keine Energie verloren, es wird nur der COP schlechter.

"Dass der WP eine hohe Spreizung bei gleicher Mitteltemperatur egal ist, kann ich mir immer noch nicht vorstellen."
Da gibt es nichts vorzustellen, das ist Physik.
Da die Heißgastemperatur gerade bei hohen Heizleistungen immer weit über der Vorlauftemperatur liegt, kann man im Bereich des von der WP-Regelung zugelassenen DT, den WT-internen Temperaturgradienten vernachlässigen. Das gilt natürlich nicht mehr für DT = 15 oder 20 K, aber das lässt die Regelung ja auch nicht zu.

Wenn du schon eine Weiche eingebaut hast (hoffentlich im Doppelstich) ist deine Fahrweise, wenn die Volumenströme abgeglichen sind, die bestmögliche Schadensbegrenzung.

Meine Lambda lässt bis zu 25k zu...
Hast Du einen Daumenwert, wie groß der Abstand zwischen Heißgastemperatur und VL sein sollte, damit man die WT-internen Temperaturgradienten vernachlässigen darf? Oder irgend ein anders Verhältnis oder einen Abstand oder ...?

Schadensbegrenzung ist aber wieder mal ein großes Wort - hier ist nichts kaputt. ; -)
Habe ein Zweifamilienhaus - da ist der Puffer schon beruhigend. Und zu 90% passen die Volumenströme.

Hast mal ausgerechnet was eine Verringerung des DT von 8 auf 6 wirklich bringt?
Welche Einsparung hat man hier wirklich?

Meine Erfahrung nach 4 Jahren Jeisha: viel Gelaber und Panikmache, viele tolle Ideen- aber bringen im Sinn was macht es letztendlich für den Geldbeutel aus: fast nichts

Hier lief die Jeisha die letzen Tage mit VL 39° - ja, vielleicht bringe ich sie auf 38°- oder sogar auf 37° - aber es ist zugegeben nicht mein Hobby Extreme auszutesten um dann 5€ einzusparen

[Zumindest ich habe ausgerechnet, was die VL-Absenkung durch meinen Parallelpuffer an Zusatzkosten durch unnötig hohe WP-VLT bzw. die daraus resuliterende COP-Verschlechterung bei WP-dT von 5K verursacht und bin auf 95,6kWh bzw. knapp 30EUR pro Jahr gekommen. Das ist zu wenig, um auf dT-geregelte HKP zu wechseln aber immerhin etwa 3% des Gesamt-Heizverbrauchs meiner WP

Ich hab mal ein wenig nachgedacht und gerechnet und, sorry, ich muss mich korrigieren.
Ich habe den Einfluss der Filmkondensation im Wärmetauscher unterschätzt. Der Einfluss der Heißgastemperatur ist geringer als gedacht.
Eine Verdopplung des DT von 4 auf 8 K hat tatsächlich einen rechnerischen Effizienzverlust von +- 3% beim COP. Ich hatte zwar in einem Forum einmal von gegenteiligen Versuchsergebnisse gelesen, finde das aber nicht mehr.
Ich würde daher beim DT nicht über 8 K hinausgehen. (Mehr lässt meine Samsung z.B. gar nicht zu) Wenn aufgrund der Hydraulik deutlich mehr erforderlich ist, sollte man vielleicht doch über eine Pelletheizung nachdenken.
Das ändert aber nichts an der Puffer-Diskussion und ich bleibe dabei:
Eine hydraulische Weiche hat in Einkreissystemen keine Berechtigung wenn man beim Betrieb des Systems ein paar Grundregeln umsetzt.
Mit FBH im Estrich kann man auf einen Puffer grundsätzlich verzichten. (geringere Investition bei gleichzeitig besserer Effizienz)
In kleinen Heizkörpersystemen (wenig Volumen / Wärmekapazität) kann eine Systemvergrößerung über einen Behälter sinnvoll sein, eine Weiche braucht man aber auch hier nicht. (gleiche Investition für den RRP bei besserer Effizienz und weniger Takten)
Intelligent aufgebaute Zweikreissysteme brauchen auch fast nie eine Weiche. Der individuell optimierte Systemaufbau ist aber komplexer und daher gibt es kein pauschales Richtig oder Falsch.
Wer schon eine hydraulische Weiche im Keller hat, der kann, wenn er die Grundprinzipien beachtet, einiges an Effizienz herausholen.
Um das zu ermöglichen versuche ich diese hier auch für technische Laien nachvollziehbar zu erklären. (und nerve dabei die Wissenden)
Wer mit seinem COP mehr als max. 10% von den Datenblattwerten abweicht, sollte sich m.E. intensiv Gedanken machen.
Ich erreiche ohne technischen Zusatzaufwand oder mit HA aufgepfropfter Regelungsbeeinflussung fast die Datenblattwerte und hab dabei die Enteisungsverluste noch nicht einmal herausgerechnet.
Welchen Aufwand man dabei betreibt bleibt jedem selber überlassen, aber gut geplante WP-Systeme können die Herstellerangaben zur Effizienz +- erreichen.
HB die etwas davon erzählen das COP-Abweichungen von 1 bis 1,5 Punkten aus ihrer Erfahrung normal sind, haben noch nie ein effizientes System gebaut.
Es geht, und übrigens: Hydraulische Weichen sind fast immer Mist! :-)

Ein fester Volumenstrom hat nach meinem Verständnis den Vorteil, dass man die hohe Spreizung, z.B. 8 - 10K, nur kurzfristig bei NAT hat. Die meiste Zeit wird man im Winter mit freundlichen 4 - 6K unterwegs sein.

Eine Pelletsheizung halte ich nur in extremen Fällen für eine Notlösung. Die Fernwärmeanbieter kaufen zunehmend Pellets zur Einhaltung der EE-Anforderungen. Das wird wohl an den Pelletpreisen nicht spurlos vorbei gehen.

Dankeschön. Das hilft mir weiter.

Dann bin ich wohl technischer Laie, jedenfalls nervt es mich nicht.
Da so ein Forum ja vor allem denen, die nicht sowieso schon alles wissen, helfen soll, ist es genau richtig, sich nicht auf die Wissenden zu konzentrieren.

Ich hatte in meinem ersten Winter eine etwa 7% schlechtere JAZ als nach Herstellerangaben prognostiziert.
Wieviel des Mehrverbrauchs durch den Trennpuffer und wieviel durch die Abtauungen verursacht wurde, kann ich natürlich nicht sagen.
Und so etwas wie das Wetter und die tatsächliche Heizgrenze spielt auch noch eine Rolle. Bei mir geht das dauerhafte Heizen meistens erst bei ca. 12 - 13° AT los. Damit ist die JAZ zwangsläufig schlechter als für 15° Heizgrenze berechnet.

Alles in Allem kein großes Thema für mich - aber jeder Jeck ist anders.

Ich habe bei unserer DAIKIN Altherma 4 WP Installation scheinbar alles, was hier nicht empfohlen wird bzw verpöht ist.

Wir haben nur FBH und dennoch einen parallelen Puffer mit 1000l und einen Mischer. Ich sehe aber zu der Entscheidung. Das haben wir insbesondere deshalb so, um in der Übergangszeit, wo unsere PV Anlage schon Überschuss produziert, den 1000l Puffer stärker aufzuheizen, um dann später davon die FBH zu bedienen, ohne dass der Verdichter laufen muss. Ich habe das an der DAIKIN so gemacht , dass ich mit dem Homeassistant über Modbus TCP bei PV Überschuss die Zusatzzone aktiviere und damit eine höhere Zieltemperatur einstelle, die dann im Puffer sein soll (der ist quasi die Zusatzzone). Der Mischer dahinter sorgt dann dafür, dass die FBH weiterhin ihre niedrige Temperatur bekommt. Gestern Nacht konnte dadurch die FBH gut 6 Stunden durch den Puffer versorgt werden. Für mich passt das so, auch wenn es vielleicht Effizienz Verluste hat, überwiegt für mich der Vorteil, die Heizung nachts aus dem Puffer versorgen zu können. Das wird ja gerade jetzt immer öfters passieren, bis sie WP im Sommer dann Pause hat oder eventuell zum Kühlen genutzt wird,

Wir nutzen die WP nur zum heizen/kühlen. Daneben gibt es eine BWWP, was ich gerade bei den Abtauorgien gut finde, da muss die WP sich nicht auch noch zwischendurch mit WW beschäftigen.

anudanan, schon mal nachgerechnet, wieviel mehr bei geringerer Überhöhung im Estrich gespeichert werden kann? Der Estrich lacht sich über mickrige 1000 Literchen Puffer doch tot. Puffer und Mischer gespart bei besserer Arbeitszahl, wenn du im Estrich speichern würdest und damit wohlmöglich über die ganze Nacht kämest.
Sorry, aber da bist du wohl auf einen Verkäufer hereingefallen.

Ich möchte die FBH tagsüber nicht wärmer werden lassen, wenn PV Überschuss da ist, da es dann zu warm in den Räumen wird, daher lasse ich sie lieber mit der passenden Heizkurve weiterlaufen.
Aber jeder so, wie er möchte. Ich habe lediglich mitteilen wollen, wie es bei uns im Haus ist,

Das Hauptproblem ist, dass die Daikin nach Delta T regelt und der Volumenstrom ständig schwankt und zwar gewaltig. Da werden die 1000l ständig umgerührt, spätestens zum Abtauen / Ölrückführung. Das kostet eben gerade Effizienz wenn höhere vlt gefragt sind. Also wenn es kälter wird.